深度学习在生物医药领域的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量	算法框架	模型架构	性能指标	计算资源
15901	2025-03-01	Diagnosis on Ultrasound Images for Developmental Dysplasia of the Hip with a Deep Learning-Based Model Focusing on Signal Heterogeneity in the Bone Region 2025-Feb-07, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics15040403 PMID:40002554	研究论文	本研究旨在开发和评估一种基于深度学习的模型，用于通过3D转换技术对二维超声图像进行自动发育性髋关节发育不良（DDH）诊断	结合3D技术和深度学习，解决了超声图像中的噪声和旋转问题，展示了与专业评估相当的准确性，即使是非专业图像也显示出其潜力	研究中使用的样本量相对较小（417名婴儿），且为回顾性研究，可能限制了结果的普遍性	开发并评估一种基于深度学习的模型，用于自动诊断发育性髋关节发育不良（DDH）	417名有DDH风险的婴儿的超声图像	计算机视觉	发育性髋关节发育不良	3D转换技术	CNN, HigherHRNet-W48	图像	417名婴儿的超声图像	NA	NA	NA	NA
15902	2025-03-01	Evaluation of the Performance of a YOLOv10-Based Deep Learning Model for Tooth Detection and Numbering on Panoramic Radiographs of Patients in the Mixed Dentition Period 2025-Feb-07, Diagnostics (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/diagnostics15040405 PMID:40002557	研究论文	本研究评估了基于YOLOv10的深度学习模型在混合牙列期儿童全景X光片中检测和编号牙齿的性能	首次将YOLOv10模型应用于混合牙列期儿童全景X光片的牙齿检测和编号，展示了高精度的检测能力	模型在不同儿科病例中的优化仍需进一步研究以增强临床适用性	评估深度学习模型在混合牙列期儿童全景X光片中牙齿检测和编号的准确性	混合牙列期儿童的全景X光片	计算机视觉	NA	深度学习	YOLOv10	图像	200名混合牙列期儿童的全景X光片，共8153颗牙齿	NA	NA	NA	NA
15903	2025-03-01	Assessment of Cracking Development in Concrete Precast Crane Beams Using Optical and Deep Learning Methods 2025-Feb-07, Materials (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/ma18040731 PMID:40004255	研究论文	本文提出了一种结合深度卷积神经网络和数字图像相关技术的新方法，用于评估使用超过五十年的预制起重机梁的结构健康状况	创新点在于将深度学习U-Net架构用于起重机梁表面裂缝的检测和分割，并结合数字图像相关技术进行表面应变和位移的测量，实现了非破坏性、精确且详细的分析	NA	研究目的是评估预制起重机梁的结构健康状况，以早期检测可能影响结构安全的退化	预制起重机梁	计算机视觉	NA	数字图像相关方法	U-Net	图像	NA	NA	NA	NA	NA
15904	2025-03-01	Multi-Modality Fusion and Tumor Sub-Component Relationship Ensemble Network for Brain Tumor Segmentation 2025-Feb-06, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12020159 PMID:40001679	研究论文	本文提出了一种多模态和单模态特征重校准网络，用于磁共振成像脑肿瘤分割	设计了双重新校准模块，通过整合多模态的互补特征与单模态的特定特征，实现精确的特征校准	未提及具体局限性	探索有效的多模态特征与单模态特征融合解决方案，以提高脑肿瘤分割的准确性	脑肿瘤	计算机视觉	脑肿瘤	多模态磁共振成像	双重新校准模块	磁共振成像数据	BraTS 2018数据集	NA	NA	NA	NA
15905	2025-03-01	Machine Learning- and Deep Learning-Based Myoelectric Control System for Upper Limb Rehabilitation Utilizing EEG and EMG Signals: A Systematic Review 2025-Feb-03, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12020144 PMID:40001664	系统综述	本文系统综述了机器学习和深度学习技术在基于肌电控制的上肢康复系统中的应用，重点关注脑电图和肌电图信号的使用	整合非侵入性信号采集方法与先进计算模型，提升康复设备的准确性和效率	模型鲁棒性、计算复杂性和实时应用性方面仍存在挑战	探讨机器学习和深度学习在上肢康复中的应用，以恢复运动功能并改善患者预后	上肢残疾患者，特别是由中风或神经系统疾病引起的患者	机器学习	中风、神经系统疾病	脑电图（EEG）、肌电图（EMG）	LSTM、SVM、CNN	EEG信号、EMG信号	14项研究	NA	NA	NA	NA
15906	2025-10-07	A CT-based deep learning for segmenting tumors and predicting microsatellite instability in patients with colorectal cancers: a multicenter cohort study 2025-Feb, La Radiologia medica DOI:10.1007/s11547-024-01909-5 PMID:39586941	研究论文	本研究开发并验证了基于术前增强CT图像的深度学习模型，用于结直肠癌肿瘤自动分割和微卫星不稳定性预测	首次将nnU-Net用于结直肠癌肿瘤自动分割，并比较了ViT和CNN模型在MSI预测中的性能，开发了结合影像和临床病理因素的联合模型	回顾性研究设计，样本来源有限的时间范围（2018-2023年）	开发结直肠癌肿瘤自动分割和微卫星不稳定性预测的深度学习模型	结直肠癌患者	计算机视觉	结直肠癌	CT成像，免疫组织化学，荧光多重PCR-毛细管电泳	CNN, ViT	CT图像，临床病理数据	2180例患者（训练集1159例，验证集289例，外部测试集732例）	nnU-Net	nnU-Net, ViT, CNN	Dice系数，召回率，精确率，F1分数，AUC，决策曲线分析	NA
15907	2025-10-07	Predicting emergence of crystals from amorphous precursors with deep learning potentials 2025-Feb, Nature computational science IF:12.0Q1 DOI:10.1038/s43588-024-00752-y PMID:39695321	研究论文	利用深度学习势函数预测无定形前驱体结晶产物的候选结构	首次通过通用深度学习原子间势函数在原子尺度采样局部结构基元，实现多类无机系统结晶产物的准确预测	方法目前主要适用于无机材料系统，尚未验证在有机或生物分子系统的适用性	开发能够可靠预测无定形前驱体结晶过程产物的计算方法	无机材料系统中的无定形前驱体及其结晶产物	机器学习	NA	深度学习势函数	深度学习	原子结构数据	多种材料系统（多晶型氧化物、氮化物、碳化物、氟化物、氯化物、硫族化物和金属合金）	NA	通用深度学习原子间势函数	高准确度	NA
15908	2025-03-01	Deep Learning-Assisted Diagnostic System: Apices and Odontogenic Sinus Floor Level Analysis in Dental Panoramic Radiographs 2025-Jan-30, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12020134 PMID:40001654	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的辅助诊断系统，用于牙科全景X光片中牙源性鼻窦炎的精确诊断	结合了多种深度学习模型，并融合了常见的对比度受限自适应直方图均衡化、最小-最大归一化和RGB映射方法，显著提高了诊断准确性	未提及样本的具体数量和多样性，可能影响模型的泛化能力	开发一种辅助牙医精确诊断牙源性鼻窦炎的AI系统	牙科全景X光片中的牙源性鼻窦炎	计算机视觉	牙源性鼻窦炎	深度学习	YOLO 11n, YOLOv8n-cls	图像	NA	NA	NA	NA	NA
15909	2025-03-01	FDoSR-Net: Frequency-Domain Informed Auto-Encoder Network for Arbitrary-Scale 3D Whole-Heart MRI Super-Resolution 2025-Jan-30, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12020129 PMID:40001649	研究论文	本文旨在开发一种三维超分辨率网络，用于执行任意比例的三维全心磁共振成像超分辨率，同时保持精细的图像细节	提出了一种利用频域正则化训练的3D自编码器框架，能够在训练中保持精细图像细节，并实现任意比例的超分辨率	NA	开发一种能够执行任意比例三维全心磁共振成像超分辨率的网络	三维全心磁共振成像	计算机视觉	心血管疾病	NA	3D自编码器	三维磁共振成像	120个三维全心磁共振成像体积，使用四种不同的序列获取	NA	NA	NA	NA
15910	2025-03-01	Anatomically Guided Deep Learning System for Right Internal Jugular Line (RIJL) Segmentation and Tip Localization in Chest X-Ray 2025-Jan-29, Life (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/life15020201 PMID:40003610	研究论文	本研究提出了一种结合解剖学标志分割、RIJL分割网络和后处理功能的深度学习系统，用于在胸部X光图像中准确分割右颈内静脉导管（RIJL）并定位其尖端	通过整合解剖学知识和空间推理，利用气管作为解剖学标志提取与RIJL最相关的子区域，从而提高了分割和尖端定位的准确性	NA	开发一种自动化深度学习系统，以减少临床医生在胸部X光图像中检查右颈内静脉导管（RIJL）放置的工作量	右颈内静脉导管（RIJL）在胸部X光图像中的分割和尖端定位	计算机视觉	NA	深度学习	nnU-Net	图像	NA	NA	NA	NA	NA
15911	2025-03-01	Deep Learning-Enhanced Portable Chemiluminescence Biosensor: 3D-Printed, Smartphone-Integrated Platform for Glucose Detection 2025-Jan-27, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12020119 PMID:40001639	研究论文	本文介绍了一种新型便携式化学发光生物传感器平台，结合深度学习和智能手机集成，用于葡萄糖检测	该平台采用低成本蜡印微垫和3D打印黑盒，替代传统笨重设备，并通过深度学习模型显著提升检测性能	NA	开发一种成本效益高且选择性强的葡萄糖检测平台	葡萄糖	生物传感	NA	化学发光（CL）传感	Random Forest, SVM, InceptionV3, VGG16, ResNet-50	图像	600张实验化学发光图像，其中80%用于模型训练，20%用于测试	NA	NA	NA	NA
15912	2025-03-01	CLTNet: A Hybrid Deep Learning Model for Motor Imagery Classification 2025-Jan-27, Brain sciences IF:2.7Q3 DOI:10.3390/brainsci15020124 PMID:40002457	研究论文	本文提出了一种名为CLTNet的混合深度学习模型，用于改进基于脑电图（EEG）的运动想象（MI）分类	CLTNet模型创新性地结合了卷积神经网络（CNN）、长短期记忆网络（LSTM）和Transformer模块，以更全面地理解运动想象期间EEG信号的特征	NA	改进基于EEG的运动想象分类，以促进脑机接口（BCI）技术的应用	运动想象EEG信号	机器学习	NA	NA	CNN, LSTM, Transformer	EEG信号	BCI IV 2a和BCI IV 2b数据集	NA	NA	NA	NA
15913	2025-03-01	A Robust Method for Real Time Intraoperative 2D and Preoperative 3D X-Ray Image Registration Based on an Enhanced Swin Transformer Framework 2025-Jan-26, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12020114 PMID:40001635	研究论文	本文提出了一种基于增强Swin Transformer框架的实时术中2D和术前3D X射线图像配准方法，用于图像引导手术中的病灶定位	采用双通道Swin Transformer特征提取器，结合注意力机制和特征金字塔，提高了2D X射线和3D CT图像配准的速度和精度	NA	提高图像引导手术中2D X射线和3D CT图像配准的准确性和效率	术中2D X射线图像和术前3D CT图像	计算机视觉	NA	深度学习	Swin Transformer	图像	来自开源数据集的三个不同感兴趣区域	NA	NA	NA	NA
15914	2025-03-01	Predicting Epileptic Seizures Using EfficientNet-B0 and SVMs: A Deep Learning Methodology for EEG Analysis 2025-Jan-24, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12020109 PMID:40001629	研究论文	本研究提出了一种结合EfficientNet-B0卷积神经网络和六种支持向量机（SVM）集成投票机制的框架，用于癫痫发作预测	该框架首次将EfficientNet-B0与SVM集成结合，利用归一化短时傅里叶变换（STFT）和通道相关性特征从EEG信号中提取频谱和空间信息，提高了预测的准确性和鲁棒性	研究仅在CHB-MIT数据集上进行了验证，未在其他数据集上测试其泛化能力	开发一种高效的癫痫发作预测方法，以改善癫痫患者的管理和干预时机	癫痫患者的EEG信号	机器学习	癫痫	短时傅里叶变换（STFT）	EfficientNet-B0, SVM	EEG信号	CHB-MIT数据集	NA	NA	NA	NA
15915	2025-03-01	A Future Picture: A Review of Current Generative Adversarial Neural Networks in Vitreoretinal Pathologies and Their Future Potentials 2025-Jan-24, Biomedicines IF:3.9Q1 DOI:10.3390/biomedicines13020284 PMID:40002698	综述	本文回顾了当前生成对抗网络（GANs）在玻璃体视网膜病变中的应用及其未来潜力	探讨了GANs在眼科领域的应用，特别是其在提高诊断准确性、扩展成像技术能力及预测治疗反应方面的潜力	当前GAN模型在可靠性和准确性方面面临挑战	探索GANs在视网膜疾病诊断和治疗监测中的临床应用	玻璃体视网膜病变	计算机视觉	视网膜疾病	生成对抗网络（GANs）	GAN	图像	NA	NA	NA	NA	NA
15916	2025-03-01	Segmentation of ADPKD Computed Tomography Images with Deep Learning Approach for Predicting Total Kidney Volume 2025-Jan-22, Biomedicines IF:3.9Q1 DOI:10.3390/biomedicines13020263 PMID:40002677	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的框架，用于自动分割ADPKD患者的CT图像以预测总肾脏体积（TKV）	开发了一个逐步框架，能够稳健处理非增强CT（NCCT）和增强CT（CCT）图像，确保样本利用的平衡和跨模态的一致性表现	缺乏对CT模态变化的深入研究	通过自动分割ADPKD患者的CT图像来预测总肾脏体积（TKV）	ADPKD患者的CT图像	计算机视觉	肾脏疾病	深度学习	SSD, Inception V2, DeepLab V3+	CT图像	NA	NA	NA	NA	NA
15917	2025-03-01	TSF-MDD: A Deep Learning Approach for Electroencephalography-Based Diagnosis of Major Depressive Disorder with Temporal-Spatial-Frequency Feature Fusion 2025-Jan-21, Bioengineering (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/bioengineering12020095 PMID:40001616	研究论文	本文提出了一种名为TSF-MDD的深度学习方法，用于基于脑电图（EEG）的重度抑郁症（MDD）诊断，通过融合时间、空间和频率域信息来提高诊断准确性和效率	TSF-MDD方法首次将时间、空间和频率域信息整合到一个四维表示中，并使用3D-CNN和CapsNet模型进行跨域特征提取，同时采用独立于受试者的数据划分策略以避免数据泄露	尽管TSF-MDD在Mumtaz2016数据集上表现出色，但其在其他数据集上的泛化能力仍需进一步验证	开发一种自动化诊断系统，以提高重度抑郁症的诊断准确性和效率	重度抑郁症（MDD）患者	机器学习	重度抑郁症	脑电图（EEG）	3D-CNN, CapsNet	EEG信号	Mumtaz2016公共数据集	NA	NA	NA	NA
15918	2025-03-01	Deep Learning-Based Drug Compounds Discovery for Gynecomastia 2025-Jan-21, Biomedicines IF:3.9Q1 DOI:10.3390/biomedicines13020262 PMID:40002676	研究论文	本研究利用基于深度学习的计算方法发现潜在的男性乳房发育症药物化合物	结合文本挖掘和人工智能在药物发现中的有效性，为男性乳房发育症提供新的治疗途径	需要进一步的实验验证和预测模型的优化以支持新药开发	发现男性乳房发育症的潜在药物化合物	男性乳房发育症相关基因和药物化合物	机器学习	男性乳房发育症	文本挖掘、生物过程探索、通路富集、蛋白质-蛋白质相互作用网络构建、药物-靶点相互作用分析	DeepPurpose	基因数据、药物数据	177个与男性乳房发育症相关的基因	NA	NA	NA	NA
15919	2025-03-01	Artificial Intelligence in the Surgery-First Approach: Harnessing Deep Learning for Enhanced Condylar Reshaping Analysis: A Retrospective Study 2025-Jan-21, Life (Basel, Switzerland) DOI:10.3390/life15020134 PMID:40003543	研究论文	本研究利用人工智能和深度学习技术，分析手术优先方法（SFA）与传统手术延迟方法（SLA）在正颌手术中的髁突行为，评估其效果	首次将深度学习和卷积神经网络（CNN）应用于髁突形态的快速、精确分析，显著减少了分割时间	研究为回顾性分析，样本量相对较小（77例患者），且仅在一家医院进行，可能影响结果的普遍性	评估手术优先方法（SFA）与传统手术延迟方法（SLA）在正颌手术中对髁突形态的影响	77名接受正颌手术的患者（18名SFA，59名SLA）	数字病理	NA	锥形束计算机断层扫描（CBCT）	卷积神经网络（CNN）	3D图像	77名患者（18名SFA，59名SLA）	NA	NA	NA	NA
15920	2025-03-01	Unifying fragmented perspectives with additive deep learning for high-dimensional models from partial faceted datasets 2025, NPJ biological physics and mechanics DOI:10.1038/s44341-025-00009-3 PMID:40012561	研究论文	本文提出了一种机器学习方法，通过整合分面数据子集来重建系统的完整视图，使用条件分布进行建模	提出了一种结合多项式回归和神经网络模型的方法，能够从部分数据集中成功重建系统，并随着测量变量的增加提高预测准确性	方法仅在机械弹簧网络和8维生物网络的两个示例中进行了验证，尚未在更广泛的生物系统中测试	旨在通过整合分面数据子集，重建复杂生物系统的完整视图，以量化分子元素对生物功能的贡献	机械弹簧网络和涉及衰老标志物P53的8维生物网络	机器学习	NA	多项式回归和神经网络	多项式回归模型和神经网络模型	单细胞数据	NA	NA	NA	NA	NA